| تعداد نشریات | 282 |
| تعداد نشریات سازمان | 80 |
| تعداد شمارهها | 3,237 |
| تعداد مقالات | 35,827 |
| تعداد مشاهده مقاله | 54,126,500 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 93,309,218 |
مقایسه اکوتیپهای زیره سبز بومی ایران از نظر ویژگیهای آنتیاکسیدانی، متابولیتی و عملکرد | ||
| تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران | ||
| مقاله 11، دوره 42، شماره 2 - شماره پیاپی 128، شهریور 1405، صفحه 399-414 اصل مقاله (844.2 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijmapr.2026.370257.3564 | ||
| نویسندگان | ||
| سپیده قطب زاده کرمانی* 1؛ قاسم محمدی نژاد1؛ مهدیه سالارپور2 | ||
| 1هیات علمی | ||
| 2پژوهشگر پسا دکترا | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: زیره سبز (Cuminum cyminum L.) بهعنوان یکی از مهمترین گیاهان دارویی و ادویهای، دارای تنوع ژنتیکی گستردهای در ایران است که از نظر ویژگیهای فیزیولوژیک، متابولیتی و عملکردی میتواند بهعنوان منبعی ارزشمند در اصلاح گیاهان دارویی و معطر مورد استفاده قرار گیرد. شناخت ژنوتیپهای برتر با ترکیب مطلوب عملکرد و کیفیت، گامی اساسی در بهبود بهرهبرداری زراعی و دارویی از این گیاه است. هدف از این پژوهش، مقایسه ده اکوتیپ بومی زیره سبز ایران از نظر صفات آنتیاکسیدانی، ترکیبات ثانویه و ویژگیهای عملکردی و شناسایی ژنوتیپهای برتر برای برنامههای اصلاحی و بهرهبرداری هدفمند بود. مواد و روشها: این پژوهش در سال زراعی 1402-1403 در مزرعه پژوهشکده فناوری تولیدات گیاهی، پژوهشگاه افضلیپور دانشگاه شهید باهنر کرمان اجرا شد. طرح آزمایشی بهصورت بلوک کامل تصادفی با سه تکرار اجرا گردید. ده اکوتیپ بومی زیره سبز (اسفراین، بردسکن، خوانسار، اردستان، سپیدان، سیوند، سیرجان، ماهان، بردسیر و رفسنجان) از استان-های مختلف ایران (خراسان شمالی، خراسان رضوی، اصفهان، فارس و کرمان) جمعآوری و تحت شرایط زراعی یکسان شامل آمادهسازی زمین، کاشت، آبیاری، کنترل علفهای هرز و برداشت مدیریت شدند. در طول دوره رشد، نمونهبرداری و اندازهگیری صفات بهصورت استاندارد انجام شد. صفات مورد ارزیابی شامل عملکرد دانه در هکتار، درصد اسانس، عملکرد اسانس (حاصلضرب عملکرد دانه و درصد اسانس)، درصد کومینآلدهید، محتوای پروتئین کل، فنول کل و آنتوسیانین کل بودند. فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانی شامل سوپراکسید دیسموتاز (SOD)، کاتالاز (CAT)، گایاکول پراکسیداز (GPX) و آسکوربات پراکسیداز (APX) نیز با روشهای آنزیمی متداول سنجیده شد. برای تحلیل دادهها از تجزیه واریانس جهت بررسی اثر اکوتیپ و همچنین برای سنجش اختلاف معنیدار بین اکوتیپها، مقایسه میانگین (LSD) به کار رفت.همبستگی پیرسون برای تعیین روابط بین صفات، رگرسیون مرحلهای برای شناسایی صفات مؤثر بر عملکرد دانه و تجزیه به مؤلفههای اصلی (PCA) برای تعیین الگوهای تغییرات صفات و تفکیک ژنوتیپها استفاده گردید. نتایج: تجزیه واریانس نشان داد تفاوت معنیداری بین اکوتیپها در تمام صفات مورد مطالعه وجود دارد که نشاندهنده تنوع ژنتیکی قابل توجه زیره سبز بومی ایران است. اکوتیپ اسفراین بالاترین عملکرد دانه را داشت که ۱۱۱ درصد بیشتر از کمبازدهترین ژنوتیپ یعنی سیرجان بود. اما اسفراین کمترین مقدار فنول کل و پروتئین را دارا بود. اکوتیپ ماهان با دارا بودن بالاترین درصد و عملکرد اسانس در میان تمامی ژنوتیپها از برتری قابلتوجهی برخوردار بود. در مقابل، اکوتیپ بردسیر بیشترین محتوای آنتوسیانین را نشان داد. اکوتیپ رفسنجان نیز با داشتن بیشترین میزان فنول کل و بالاترین فعالیت GPX و آسکوربات پراکسیداز (APX) متمایز شد، هرچند فعالیت CAT و SOD در آن در مقایسه با سایر ژنوتیپها در کمترین سطح مشاهده گردید. برعکس، سپیدان بیشترین فعالیت کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز را نشان داد. همبستگیها حاکی از رابطه منفی معنیدار میان محتوای پروتئین و فعالیتهای CAT و SOD بود. همچنین درصد اسانس و آنتوسیانین و کومینآلدهید و پروتئین کل همبستگی منفی داشتند که نشاندهنده تعارض مسیرهای متابولیکی در تولید ترکیبات مختلف است. رگرسیون مرحلهای چهار صفت درصد اسانس (۱۷ درصد)، درصد کومینآلدهید (۱۴ درصد)، فعالیت آسکوربات پراکسیداز (10 درصد) و فعالیت سوپراکسید دیسموتاز (9 درصد) را به عنوان عوامل مهم پیشبینیکننده عملکرد دانه معرفی کرد که در مجموع ۵0 درصد تغییرات عملکرد را تبیین کردند. تجزیه به مؤلفههای اصلی نشان داد که دو مؤلفه اول 20/61 درصد تغییرات صفات را توضیح داده و اکوتیپهای ماهان، اسفراین، سپیدان و رفسنجان را بر اساس ترکیب ویژگیهای عملکردی و بیوشیمیایی متمایز ساخت. نتیجهگیری کلی: یافتهها بیانگر وجود تنوع ژنتیکی و بیوشیمیایی ارزشمند در اکوتیپهای زیره سبز ایران است که میتواند در اصلاح ژنوتیپهای با هدف بهبود عملکرد، کیفیت و مقاومت به تنشها مورد استفاده قرار گیرد. اکوتیپهای اسفراین، ماهان، رفسنجان و سپیدان با دارا بودن ترکیبهای متفاوتی از صفات زراعی و بیوشیمیایی، منابع مطلوبی برای برنامههای اصلاحی محسوب میشوند. نتایج همچنین نشان داد که بهبود عملکرد اسانس در زیره سبز بیشتر از طریق افزایش عملکرد دانه حاصل میشود تا افزایش درصد اسانس و این امر ضرورت رویکردهای اصلاحی چندهدفه را برای دستیابی به تعادل بین عملکرد، ترکیبات دارویی و مقاومت به تنشها تأکید میکند. | ||
| کلیدواژهها | ||
| تنوع ژنتیکی؛ ترکیبات ثانویه؛ صفات زراعی؛ مسیرهای بیوسنتزی؛ بهنژادی گیاهان دارویی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Comparison of Native Iranian Cumin Ecotypes in Terms of Antioxidant, Metabolic, and Agronomic Characteristics | ||
| نویسندگان [English] | ||
| سپیده قطب زاده کرمانی1؛ Ghasem Mohamadi-Nejad1؛ Mahdiyeh Salarpour2 | ||
| 1Shahid Bahonar University of Kerman | ||
| 2Post-Doc | ||
| چکیده [English] | ||
| Abstract Background and Objectives: Cuminum cyminum L. (green cumin) is one of the most important medicinal and spice plants, with a wide genetic diversity in Iran. This diversity, expressed in physiological, metabolic, and agronomic traits, provides valuable resources for breeding programs aimed at enhancing yield, quality, and stress tolerance. The present study aimed to compare ten native Iranian cumin ecotypes in terms of antioxidant capacity, secondary metabolites, and agronomic traits, in order to identify superior genotypes for targeted breeding and medicinal exploitation. Materials and Methods: This study was conducted during the 2023–2024 growing season at the Experimental Farm of the Research Technology Institute of Plant Production, Afzalipour Research Center, Shahid Bahonar University of Kerman. The experiment was laid out in a randomized complete block design with three replications. Ten native cumin ecotypes (Esfarayen, Bardaskan, Khansar, Ardestan, Sepidan, Sivand, Sirjan, Mahan, Bardsir, and Rafsanjan) collected from different provinces of Iran (North Khorasan, Razavi Khorasan, Isfahan, Fars, and Kerman) were evaluated under uniform agronomic conditions including land preparation, planting, irrigation, weed control, and harvesting. Throughout the growing season, sampling and trait measurements were conducted using standardized procedures. Evaluated traits included seed yield per hectare, essential oil content (%), essential oil yield (calculated as seed yield × essential oil content), cuminaldehyde percentage, total protein content, total phenolics, and total anthocyanins. Activities of antioxidant enzymes (superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), guaiacol peroxidase (GPX), and ascorbate peroxidase (APX)) were also assayed using conventional enzymatic methods. Data were analyzed using analysis of variance (ANOVA) to assess ecotype effects, Pearson correlation to determine relationships among traits, stepwise regression to identify key predictors of seed yield, and principal component analysis (PCA) to explore trait variation patterns and ecotype differentiation. Results: Analysis of variance revealed significant differences among the ecotypes for all studied traits, indicating substantial genetic diversity within native Iranian cumin. The Esfarayen ecotype exhibited the highest seed yield, exceeding the lowest-yielding ecotype, Sirjan, by 111%. However, Esfarayen had the lowest total phenolics and protein content. The Mahan ecotype stood out with the highest essential oil content and essential oil yield among all ecotypes, whereas Bardsir showed the highest total anthocyanin levels. Rafsanjan exhibited the highest total phenolics and activities of guaiacol peroxidase and ascorbate peroxidase but had the lowest catalase and superoxide dismutase activities. Conversely, Sepidan showed the highest catalase and superoxide dismutase activities. Significant negative correlations were observed between protein content and CAT and SOD activities. Additionally, essential oil content negatively correlated with anthocyanin levels, and cuminaldehyde content was negatively correlated with total protein, suggesting metabolic pathway trade-offs in the synthesis of these compounds. Stepwise regression identified four key traits as significant predictors of seed yield: essential oil content (17%), cuminaldehyde percentage (14%), APX activity (10%), and SOD activity (9%), collectively explaining 50% of the variation in seed yield. PCA revealed that the first two principal components accounted for 61.20% of the total trait variation, effectively differentiating the Mahan, Esfarayen, Sepidan, and Rafsanjan ecotypes based on their combined performance and biochemical profiles. Conclusions: The results highlight a rich pool of genetic and biochemical diversity among Iranian cumin ecotypes, which can be exploited to develop high-yielding, high-quality, and stress-tolerant cultivars. Esfarayen, Mahan, Rafsanjan, and Sepidan emerged as promising candidates for breeding programs, each combining specific desirable traits. The findings also emphasize that improving EO yield in cumin is more effectively achieved through enhancing seed yield rather than increasing EO percentage alone. These outcomes underline the necessity of multi-objective breeding approaches to balance productivity, phytochemical composition, and resilience in medicinal and aromatic plants. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Genetic diversity, Secondary metabolites, Agronomic traits, Biosynthetic pathways, Medicinal plant breeding | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 2 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1 |
||